Opredelitev
Celoten sistem za zaprto zanko pomeni, da krmilni sistem CNC (CNC) CNC strojnega orodja najprej pošlje ukaz ciljnega položaja pogonskemu sistemu (na primer servo pogon). Pogonski motor poganja mehanizem prenosa (svinčeni vijak, vodilne tirnice), da vozi delovno mizo. Hkrati sistem neposredno zbira dejanske podatke o premiku delovne mize z visoko - napravo za natančnost in te podatke v realnem času vrne v CNC. CNC primerja odstopanje med "ciljnim položajem" in "dejanskim položajem" in samodejno prilagodi ukaz pogona, dokler se odstopanje ne zmanjša na dovoljeno območje (običajno mikrometri ali celo nanometri).
Kompozicija
|
Kategorija del |
Temeljna vloga |
Skupni določeni deli |
|
CNC |
"Možgani" popolnoma zaprte zanke: pošlje navodila za ciljno pozicijo, prejme podatke o povratnih informacijah, izračuna odstopanja položaja in navodila za popravljanje izhodov |
Fanuc 0i/31i, Siemens 828D/840D, Mitsubishi M80 itd. |
|
Servo pogonski sistem |
"Izvršitelj" navodil: prejme navodila za korekcijo CNC, prilagodi izhodni navor in hitrost motorja ter poganja delovno mizo, da se premika |
Servo pogon (na primer serija Fanuc I, serija Siemens S120) + servo motor (običajno trajni sinhroni motor magneta) |
|
Naprava za zaznavanje položaja (komponenta povratnih informacij jedra) |
Neposredno zaznavanje dejanskega položaja delovne mize je ključ do popolne zaprte zanke: premik se pretvori v električni signal in se vrne v CNC |
- linearna lestvica (najpogosteje uporabljena z ločljivostjo do 0,1 µm in močno anti - sposobnost motenj) - Magnetna lestvica (primerna za mastna in prašna okolja, ločljivost približno 1 μm) Nj |
|
Mehanski mehanizem prenosa |
Priključite motor in delovno mino na oddajanje gibanja: imeti mora visoko togost in nizke značilnosti, da zmanjšate vpliv lastne napake na zaprto zanko |
- kroglični vijak (visoka natančnost, kot je C3/C2, s pred - zategovalno matico za odpravo odmika) - linearni vodniki (kotalni vodniki ali hidrostatični vodniki za zmanjšanje napak pri trenju) - sklopka (elastična sklopka, kompenzira napako koaksialnosti med motorjem in vijakom) |
|
Izvajanje komponent (Workbench) |
Komponenta, ki na koncu nosi obdelovanca in dokonča gibanje: njegova natančnost gibanja neposredno določa natančnost obdelave in mora imeti visoko stabilnost |
Visok - Precision Workbench (večinoma narejen iz litega železa ali granita, s staranjem zdravljenja za odpravo notranjega stresa) |
Delovno načelo
Naprava CNC izda ukaz gibanja, servo gonilnik pa poganja servo motor, da popelje premične dele obdelovalnega orodja za premikanje. Hkrati naprava za zaznavanje položaja v realnem času meri dejanski položaj gibljivega dela in napaja podatke o položaju na napravo CNC. Naprava CNC primerja dejanski položaj, ki se napaja nazaj s položajem ukazov in izračuna odstopanje položaja. Glede na to odstopanje naprava CNC neprekinjeno prilagaja izhod gonilnika servo in nato prilagodi hitrost in smer servo motorja, da se premikajoči del premika v smeri zmanjšanja odstopanja, dokler odstopanje med dejanskim položajem in ukaznim položajem ne doseže dovoljenega območja natančnosti.
Lastnosti
Prednosti:Popolnoma zaprt - sistem zanke neposredno meri dejanski položaj gibljivega dela in lahko kompenzira različne napake v realnem času, kot so mehanska napaka prenosa, napaka toplotne deformacije itd., Tako da ima visoko natančnost pozicioniranja in natančnost gibanja, ki lahko doseže mikron ali celo raven nanometra.
Slabosti:Zaradi vključitve številnih povezav, kot so mehanski menjalni deli obdelovalnega orodja, je stabilnost sistema razmeroma slaba, odpravljanje napak in vzdrževanje je težko, stroški pa so tudi visoki.
Razlike med polnim sistemom zaprte zanke in pol - zaprtim sistemom zanke
Popoln sistem zaprte zanke in pol - sistem zaprte zanke sta dva najpogosteje uporabljena sistema za nadzor položaja v obdelovalnih strojih CNC. Njihove glavne razlike so naslednje:
Položaj zaznavanja in metoda povratnih informacij
Popoln sistem zaprte zanke: Naprava za zaznavanje položaja je nameščena na končnem premikajočem se del strojnega orodja, kot sta delovni ali imetnik orodja, neposredno meri dejanski položaj premikajočega se in napaja podatke o položaju v napravo CNC, da tvori nadzor zaprte zanke.
Semi - sistem zaprte zanke: naprava za zaznavanje položaja je nameščena na gredi servo motorja ali na koncu svinčevega vijaka. Z merjenjem kota vrtenja motorja ali kotom vrtenja svinčevega vijaka je položaj premikajočega se dela obdelovalnega stroja posredno izračunan in te informacije se dovajajo nazaj v napravo CNC.
Natančnost
Popoln sistem zaprte zanke: Ker se dejanski položaj gibljivega dela neposredno meri, je mogoče v realnem času zaznati in nadomestiti napake, ki jih ustvarijo vse povezave, vključno z mehansko verigo prenosa, na primer napako naklona svinčevega vijaka, napaka prenosa prestave, vodniško obrabo tirnice itd. Zato sta natančnost pozicioniranja in natančnost gibanja zelo visoka, na splošno dosegata ± 0,01 mm ali celo višja.
Semi - sistem zaprte zanke: napako lahko nadomesti samo od motorja do svinčevega vijaka. Ne more neposredno kompenzirati napake mehanskega prenosa po svinčevem vijaku, kot so napaka pri povezavi med svinčevim vijakom in delovnim korakom, napako na vodniku Workbench itd., Tako da je natančnost nižja kot v celotnem sistemu zaprte zanke, natančnost pozicioniranja pa je običajno okoli ± 0,05 mm.
Stabilnost
Popoln sistem zaprte zanke: Ker vključuje celotno mehansko prenosno verigo obdelovalnega orodja, ima sistem veliko inercijo, in v povezavi z mehanskim prenosom je veliko nelinearnih dejavnikov, kot sta trenje in togost, kar lahko povzroči vibracijo in nestabilnost sistema. Zato je stabilnost sistema razmeroma slaba in odpravljanje napak je težko.
Semi - sistem zaprte zanke: povratna zanka ne vključuje ali vključuje samo dela mehanske prenosne povezave. Sistem ima majhno vztrajnost, hiter dinamični odziv, razmeroma dobro stabilnost, razmeroma enostavno odpravljanje napak in zlahka doseže večje hitrosti in pospeševanja.
Stroški
Popolno - zaprto - sistem zanke: Zahteva uporabo visokih - naprav za odkrivanje natančnosti, kot so dolgi ravnini za reševanje, visoki - natančni rotacijski stroji itd. Za zagotovitev natančnosti in stabilnosti sistema je treba uporabiti visoko - tirnice za natančnost, svinčene vijake in druge komponente, tako da so stroški razmeroma visoki.
Semi - zaprto - zanko sistem: naprava za zaznavanje položaja je na splošno rotacijski dajalnik navadne natančnosti, ki je nameščen na koncu motorja ali svinčevega vijaka, stroški pa so relativno nizki. Hkrati so zahteve glede natančnosti za mehansko strukturo razmeroma nizke, zato so skupni stroški nižji kot pri celotnem - zaprti - zanke.
Scenarij prijave
Full - zaprti - sistem zanke: Primeren je za priložnosti z izjemno visokimi zahtevami natančnosti obdelave, kot so zrakoplov, natančna proizvodnja plesni, elektronska proizvodnja in druga polja, in se uporablja za obdelavo visokih - deli natančnosti, podobno natančnosti, podobno motorjev, približno.
Semi - zaprti - sistem zanke: široko se uporablja v obdelovalnih strojih CNC s splošnimi zahtevami natančnosti, kot so navadni CNC stružniki, rezkalni stroji, vrtalni stroji itd., In lahko ustreza potrebam večine mehanskih obdelav, kot so obdelava avtomobilskih delov, itd.
